耐溫凝膠體系控制熱采邊水技術(shù)研究及應(yīng)用

劉巖（勝利油田石油工程技術(shù)研究院，山東 東營 257000）

耐溫凝膠體系控制熱采邊水技術(shù)研究及應(yīng)用

劉巖（勝利油田石油工程技術(shù)研究院，山東 東營 257000）

針對勝利油田日益突出的稠油熱采井高含水問題，研制了具有耐溫特性的凝膠體系，對耐溫凝膠體系開展了系統(tǒng)的成膠特性、粘溫關(guān)系、耐溫能力、老化實(shí)驗(yàn)等系統(tǒng)的靜態(tài)評價實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，凝膠體系60℃條件下48h初凝，耐溫160℃24h成膠形態(tài)未破壞。動態(tài)驅(qū)替封堵實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，耐溫凝膠在孔隙介質(zhì)中具有良好的封堵性，先后測定了多組實(shí)驗(yàn)，封堵率均大于99%，幾乎可以完全封堵巖心孔道體積，具有很好的封堵特性。在東辛采油廠營13-平12井和孤東采油廠墾東641-X6開展了現(xiàn)場試驗(yàn)中，采用前置保護(hù)液+耐溫凝膠，然后保護(hù)液頂替的工藝，取得了很好的堵水増油效果，具備現(xiàn)場大面積推廣的價值。

耐溫凝膠熱采封堵邊水入侵現(xiàn)場應(yīng)用

至2014年底，勝利油田共有熱采水平井530口，占勝利油田水平井總數(shù)的近1/2。邊底水影響引起的高含水是導(dǎo)致吞吐效果變差的核心因素，因此開展稠油熱采水平井堵調(diào)工藝研究，防止汽竄、提高蒸汽波及效率以及降低邊底水的影響，是改善熱采開發(fā)效果重要措施。耐溫凝膠具備獨(dú)特的耐溫特性，在蒸汽吞吐開發(fā)中，蒸汽注入前采用前置液方式將熱采耐溫凝膠體系水溶液注入油層，由于油層動用不均衡該體系優(yōu)先進(jìn)入高滲透帶，隨后注入的蒸汽首先將前期注入的耐溫凝膠體系凝固并形成有效地封堵，迫使蒸汽進(jìn)入低滲透帶，調(diào)整吸汽剖面，擴(kuò)大蒸汽的波及范圍，提高中低滲透層動用程度。

1 耐溫凝膠體系控制熱采邊水技術(shù)研究

1.1 耐溫凝膠體系成膠溫度測定

將2%的耐溫凝膠溶液分別置于55℃、60℃、65℃、70℃烘箱中，觀察隨時間延長凝膠的成膠情況。從結(jié)果可以看出，在55℃下成膠困難，靜置12h后仍不完全成膠，為可以流動的果凍狀，而當(dāng)溫度≥60℃下，48h后可以成膠，且成膠后無法流動。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，耐溫凝膠的成膠溫度≥60℃。

1.2 老化實(shí)驗(yàn)

將耐溫凝膠配成2%的溶液，放置在160℃下老化12h，取出后觀察凝膠的成膠情況。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著老化溫度的升高，凝膠的顏色逐漸加深，且粘度下降，說明在熱作用下凝膠被分解，有效含量降低，當(dāng)凝膠經(jīng)過160℃處理24h以后，粘度大幅度降低，且無法成膠，說明耐溫凝膠在老化24h后已經(jīng)失效。

1.3 耐溫凝膠封堵實(shí)驗(yàn)

填制1根巖心管，測定滲透率后，注入1PV1.5%耐溫凝膠，恒溫60℃24h以上，水驅(qū)，再測定滲透率，得到凝膠的封堵率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，注凝膠時壓力上升到11.8MPa，恒溫60℃成膠后水驅(qū)的驅(qū)替壓差為3.5MPa左右。按照80℃條件進(jìn)行計算耐溫凝膠的封堵率，耐溫凝膠具有良好的封堵性能，封堵率為99.74%。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

按照先前置保護(hù)液+耐溫凝膠，然后保護(hù)液頂替的工藝的技術(shù)思路先后對東辛采油廠營13-平12井和孤東采油廠墾東641-X6進(jìn)行了耐溫凝膠現(xiàn)場試驗(yàn)，取得了很好的堵水増油效果。

營13-平12井2011年10月29日開機(jī)生產(chǎn)，2011年11月7日產(chǎn)量達(dá)到峰值，含水降至最低，日液量29.7t/d，日油量17.7t/d，含水40.3%。目前日液量48t/d，日油1.2t/d，含水97.3%。截止到2014年4月3日，動液面一直保持在井口附近，累計開井885天，累計產(chǎn)液量31892.8t，累計產(chǎn)油量2568.6t。

墾東641-X6井2006年10月1日投產(chǎn)，截止到2015年9月10日，該井累計產(chǎn)液152854m3，累計產(chǎn)油16786.8m3，日液80.3m3，平均日油2.2m3，平均含水97.2%。2015年10月13日耐溫凝膠堵調(diào)實(shí)施后，日液58.2m3，平均日油6.1m3，平均含水89.2%。

3 結(jié)論與認(rèn)識

(1)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，耐溫凝膠體系60℃條件下48h初凝，耐溫160℃24h成膠形態(tài)未破壞；

(2)動態(tài)驅(qū)替封堵實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，耐溫凝膠在孔隙介質(zhì)中具有良好的封堵性，封堵率為99.74%；

(3)在營13-平12井和墾東641-X6開展的現(xiàn)場試驗(yàn)中，通過采用前置保護(hù)液+耐溫凝膠，然后保護(hù)液頂替的工藝，堵水増油效果顯著，具備現(xiàn)場大面積推廣的價值。

[1]萬仁傅,羅英俊,杜程立.堵水技術(shù).采油技術(shù)手冊(第十分冊).北京:石油工業(yè)出版社,1991.

[2]趙秀娟.耐高溫弱凝膠的研制及其調(diào)驅(qū)機(jī)理研究[D].西南石油學(xué)院，2002.

[3]DaweRA,ZhangYJandMorrowSE.Aselectivewatercontrolprocess.JPT,1994,12(2):113～115.

[4]ZaitounA,KollerNandAndersonW.Treatmenthelpstode -creasewater.SPE18085.

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